2023年8月,我中心曾筱茜课题组联合中山大学丁俊军课题组在《NatureStructural & Molecular Biology》发表了题为Simultaneous profiling of chromatin architecture and transcription in single cells的研究成果。该研究建立了一套基于二代测序方法开发的单细胞多组学检测技术scCARE-seq(Single Cell Chromatin Architecture and mRNA Expression),实现了在单个细胞中同时检测染色质三维结构和转录表达。
染色质的三维结构在发育和疾病中起着非常重要的作用,均与转录变化有关。然而由于单个细胞染色质结构和转录的异质性,很难根据细胞群来解释三维染色质结构与基因表达之间的调控关系。为此,我们开发了一种单细胞多组学检测技术scCARE-seq,可以通过测序同时检测染色质三维结构和转录表达,通过在同一细胞中集成Hi-C和细胞核RNA测序(RNA-seq)来评估3D染色质结构与转录之间的相关性。
scCARE-seq的主要流程如下:1)制备完整细胞核;进行mRNA反转录、基因组消化和连接。2)使用流式细胞术将单个细胞分选到不同的孔中;分别位于各自孔中的单细胞被裂解;细胞裂解后,向每个孔中加入Tn5酶标记片段。3)将每个孔分为两半,使用各自的引物分别用于DNA库和RNA库扩增。
综上所述,该研究报道了一项单细胞多组学新技术——scCARE-seq,能够在单细胞水平同时检测染色质三维结构和基因表达,反映了染色质三维结构与基因表达之间的全局关系。这项技术可以用来同时识别个体细胞的细胞命运和细胞周期,以解决在细胞命运转变期间不一致的细胞周期阶段干扰问题,并将在生物医学领域为胚胎发育、癌症和其他疾病提供更多的见解。
文章链接:https://doi.org/10.1038/s41594-023-01066-9